紫云紅芯薯營養價值分析及評價

摘要：為了解紫云紅芯薯的營養價值，以紫云紅芯薯為試材，采用國家標準方法、FAO/WHO模式中的氨基酸評價標準及氨基酸比值系數法，對紫云紅芯薯塊根中的營養價值進行評價。結果顯示，紫云紅芯薯塊根中營養元素含量及16種氨基酸含量存在差異，灰分含量較低，有機組分中淀粉含量gt;蛋白質含量gt;還原糖含量，K含量gt;Fe含量gt;Zn含量；必需氨基酸與非必需氨基酸的含量分別為3530mg/kg、6970mg/kg，E/T為0.336，E/N為0.506，大于FAO/WHO提出的優質蛋白質氨基酸組成標準；呈味氨基酸中鮮味氨基酸gt;甜味氨基酸gt;苦味氨基酸，鮮、甜味氨基酸占呈味氨基酸含量的68.95%；蘇氨酸、酪氨酸+苯丙氨酸相對過剩，纈氨酸、賴氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸相對不足，蛋氨酸為第一限制氨基酸，SRC為66，營養價值較高。該研究表明了紫云紅芯薯塊根是適宜蒸煮的鮮食型甘薯，具有獨特的香甜味，營養價值較高，通過合理膳食，可滿足人體所需的營養要求。

關鍵詞：紫云紅芯薯；營養成分；國家標準方法；FAO/WHO模式；氨基酸比值系數法

中圖分類號：S531

文獻標識碼：A

文章編號：1008－0457（2023）04－0069－05

國際DOI編碼：10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2023.04.011

甘薯（IpomoeabatatasL.）俗稱紅苕、地瓜、番薯等，為旋花科甘薯屬一年生草本植物，作為我國重要的糧食、飼料、工業原料和新型生物能源作物，在我國國民經濟中占有十分重要的位置。當前，四川、廣西、云南和貴州是我國甘薯種植的核心圈，由于缺乏本地品種支撐，貴州甘薯生產和產業發展受到了一定制約［1］。塊根是甘薯生產過程中主要收獲的可食用部分，富含多種碳水化合物（單糖、淀粉、膳食纖維）及生物活性物質（花青素、胡蘿卜素、多酚）等［2］，其含量因品種不同而不同［3］。紫云紅芯薯作為貴州唯一獲得地理標志產品的地方特色甘薯品種及安順市紫云縣“一縣一業”特色優勢產業，2015年通過貴州省農作物品種審定，2020年經國家農業農村部認定為農產品地理標志，因其獨特的風味、口感及營養價值聞名省內外，市場潛力巨大。目前對紫云紅芯薯的研究主要集中在栽培技術、組織培養、種薯脫毒等方面［4-6］，對其營養品質的研究較少，隨著人們對食物營養價值的注重，對紫云紅芯薯塊根營養價值的研究不足，將會嚴重影響該品種的推廣和地區產業發展。本研究以地理標志產品紫云紅芯薯為材料，通過分析評價紫云紅芯薯中主要營養物質、氨基酸組成及營養價值，以期為消費者的日常膳食選擇、營養搭配和紫云紅芯薯推廣及產業化開發提供一定的參考。

1材料與方法

1.1試驗材料

試材來源于貴州省安順市紫云縣紫云紅芯薯主產區白石巖鄉5戶農家收獲的新鮮紫云紅芯薯塊根，選取大小相對一致的塊根作為試材帶回安順市農業科學院實驗室處理。

1.2試驗方法

將帶回實驗室的新鮮紫云紅芯薯塊根表面清洗干凈，室溫下晾干表面水分，取混合塊根部分鮮樣3kg送至云南華測檢測認證有限公司檢測，剩余部分去皮（2～3mm），切成厚度為2～3mm的薄片于105℃殺青10min，60℃烘干至恒重，粉碎過100目篩裝密封袋保存備用（如灰分含量測定）。

1.3測定指標

1.3.1基本營養成分及礦質元素含量的測定

干物質含量測定參照GB5009.3-2016［7］，灰分含量測定參照GB5009.4-2016［8］，淀粉含量測定參照GB5009.9-2016［9］，還原糖含量測定參照GB5009.7-2016［10］，蛋白質含量測定參照GB5009.5-2016［11］，鉀含量測定參照GB5009.91-2017［12］，鐵含量測定參照GB5009.90-2016［13］，鋅含量測定參照GB5009.14-2017［14］。

1.3.2氨基酸組成及含量的測定

采用氨基酸自動分析儀測定氨基酸組成及含量，方法參照GB5009.124-2016［15］。

1.3.3氨基酸分析及營養價值評價

根據世界衛生組織（WHO）與世界糧農組織（FAO）建議的人體必需氨基酸評分標準模式［16］，通過公式（1）（2）（3）計算紫云紅芯薯塊根干樣中必需氨基酸的氨基酸比值（RAA）、氨基酸比值系數（RC）、比值系數分（SRC），分析評價紫云紅芯薯的營養價值。

RAA=樣品中某種必需氨基酸（EAA）的含量/模式譜中相應EAA的含量（1）

RC=RAA/RAA的平均值（2）

SRC=100－100×（CV）（3）

式（1）中由于酪氨酸由苯丙氨酸轉變而成，所以將酪氨酸與苯丙氨酸合并計算；

式（2）中RC大于或小于1，表明該種必需氨基酸相對過剩或相對不足，RC最小的氨基酸為第一限制氨基酸，RC等于1說明樣品氨基酸組成比例與模式譜一致；

式（3）中CV為RC的變異系數，CV=RC的標準差/RC平均值，SRC等于100時，表明樣品中必需氨基酸組成比例與模式譜一致，SRC越接近100，營養價值越高，反之則越低［17］。

1.4數據處理

采用Excel2021進行數據處理和分析。

2結果與分析

2.1營養成分及礦質元素含量分析

紫云紅芯薯塊根中營養成分及礦質元素含量如表1所示，塊根中有機營養成分含量表現為淀粉gt;蛋白質gt;還原糖，干物質含量為297000mg/kg，介于250000～350000mg/kg之間，灰分含量為7600mg/kg。淀粉是薯塊中含量最高的有機組分，其含量（205000mg/kg）高于謝子玉等［18］研究的除‘浙紫薯1號’‘浙紫薯3號’‘浙薯13’及‘浙薯75’之外的8個甘薯品種。在測定的3種礦質元素鉀、鐵、鋅中，鉀含量最高，為2580mg/kg，鋅含量最低，為3.93mg/kg。

2.2氨基酸組成及評價

2.2.1氨基酸組成及含量

紫云紅芯薯塊根中氨基酸的組成及含量如表2所示，塊根干樣中含組氨酸、賴氨酸、丙氨酸、谷氨酸等16種氨基酸，氨基酸總量為10500mg/kg，其中必需氨基酸7種，含量為3530mg/kg，分別為賴氨酸、亮氨酸、蘇氨酸、蛋氨酸、纈氨酸、苯丙氨酸、異亮氨酸，非必需氨基酸9種，含量為6970mg/kg。紫云紅芯薯塊根中不同氨基酸含量存在差異，天冬氨酸含量最高，為2600mg/kg，谷氨酸含量其次，為1000mg/kg，蛋氨酸含量最低，為100mg/kg。經計算，E/T為0.336，小于FAO/WHO提出的優質蛋白質氨基酸組成標準，E/N為0.506，大于FAO/WHO提出的優質蛋白質氨基酸組成標準［19］，表明紫云紅芯薯塊根中氨基酸組成與優質蛋白質氨基酸組成標準存在差異。

2.2.2呈味氨基酸的分析

根據陽淑等［20］的方法，將紫云紅芯薯塊根中風味氨基酸分為鮮味氨基酸（谷氨酸、天冬氨酸）、甜味氨基酸（丙氨酸、甘氨酸、脯氨酸、絲氨酸、蘇氨酸、賴氨酸）及苦味氨基酸（精氨酸、組氨酸、纈氨酸、亮氨酸、絡氨酸、苯丙氨酸、異亮氨酸）。由表3可知，紫云紅芯薯塊根中鮮味氨基酸含量gt;甜味氨基酸含量gt;苦味氨基酸含量，分別占風味氨基酸的34.62%、34.33%、31.06%，3類風味氨基酸含量存在差異。

2.2.3營養價值評價

將紫云紅芯薯塊根中必需氨基酸占總氨基酸的質量分數與全雞蛋模式譜和FAO/WHO模式譜相應氨基酸進行比較（表4），由表4可知，紫云紅芯薯塊根中必需氨基酸的總量高于FAO/WHO模式總量，低于全雞蛋模式總量；紅芯薯塊根中蘇氨酸占總氨基酸的質量分數高于全雞蛋模式及FAO/WHO模式的相應值，除蘇氨酸外，其他必需氨基酸與總氨基酸的質量分數均低于全雞蛋模式的相應值，其中賴氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸占總氨基酸的質量分數也低于FAO/WHO模式的相應值。

根據表4計算得到紫云紅芯薯塊根中必需氨基酸的RAA、RC和SRC值，結果如表5所示，通過分析RAA、RC和SRC值，對紫云紅芯薯塊根營養價值進行評價。由表5中RC值可知，紫云紅芯薯塊根中蘇氨酸、酪氨酸+苯丙氨酸RC值大于1，相對過剩；亮氨酸RC值為0.96接近1，與模式譜相對一致；其余必需氨基酸RC值均小于1，相對不足，且因蛋氨酸的RC值最?。?.27），故蛋氨酸為紫云紅芯薯塊根中的第一限制氨基酸。紫云紅芯薯塊根中SRC值為66.00，表明其營養價值較高，但與模式譜有一定差距。

3結論與討論

3.1營養物質含量與甘薯品質的關系

營養成分和礦質元素是決定甘薯品質的重要因素，不同甘薯品種塊根中干物質、碳水化合物、礦質元素等含量存在差異，且不同類型甘薯對品質的要求不同［21-22］。謝子玉等［18］根據干物質含量的多少，將干物質含量高于35%的甘薯品種劃分為高干型品種，低于25%的甘薯品種劃分為低干型品種，本研究中紫云紅芯薯塊根中干物質含量為29.7%，是介于高干型與低干型之間的甘薯品種，這與謝子玉等［18］研究的部分品種結果一致，且因塊根干物率在28%～32%，滿足蒸煮食用的甘薯品種要求?；曳趾渴窃u價食品品質的重要指標之一，用于評定食品是否污染和摻假［23］，淀粉是甘薯塊根中主要的碳水化合物，食用型品種塊根中淀粉含量比淀粉型品種低［24］，還原糖含量高低是影響甘薯加工成薯片、薯條等產品適口性的重要指標之一，含量過高在高溫油炸過程中易形成顏色較深具有苦味的物質［25］，本研究中灰分含量為0.76%，低于普通甘薯和紫甘薯［26］，無機物含量較低；淀粉含量為20.5%，低于淀粉工業加工品種要求的24%，但高于高璐陽等［21］研究的7種鮮食型甘薯品種，且還原糖含量較低，為0.65%，說明紫云紅芯薯宜作為鮮食型甘薯，如加工成薯條、薯片的適口性較好。

礦質營養元素K、Fe、Zn等具有高度的生物活性，在人體新陳代謝中有重要作用，人體若缺乏某種礦質元素，會引起某些疾病的發生，如缺Fe易引起貧血，導致發育不良等［21］。本研究中紫云紅芯薯塊根的Zn含量高于高璐陽等［21］研究的‘龍薯9號’‘寧薯192’等7個鮮食型甘薯，可更好地滿足人體對Zn的需要；K、Fe含量與高璐陽等［21］的研究結果存在差異，這可能與檢測儀器的檢出限、栽培環境、品種等有關，其原因有待進一步研究。

3.2氨基酸組成與甘薯營養價值的關系

根據現代營養學相關研究，食物中氨基酸的組成與蛋白質的營養價值密切相關，越接近人體蛋白的氨基酸組成，越易被人體消化吸收，營養價值越高［27］。紫云紅芯薯塊根中含7種人體必需氨基酸及9種非必需氨基酸，天冬氨酸和谷氨酸含量較高，蛋氨酸含量最低，這與陳宏偉等［28］的研究結果一致。蛋氨酸在多數蔬菜及豆類蛋白中含量較低，需要搭配如花生、玉米、葵花籽等食物加以補充。紅芯薯塊根中E/T小于參考蛋白模式標準，E/N大于參考模式標準［19］，營養價值較高，與陽淑等［20］的研究結果不同，可能與作物種類、品種等有關。

食物的獨特風味與非揮發性滋味物質有關，鮮味氨基酸及甜味氨基酸對滋味貢獻較大，是具有味覺活性的氨基酸，而苦味氨基酸則不具味覺活性，但對滋味有提升作用，這主要是由于高含量的可溶性糖掩蓋了部分苦味氨基酸［29-30］。本研究表明紫云紅芯薯塊根中鮮味氨基酸含量gt;甜味氨基酸含量gt;苦味氨基酸含量，鮮味氨基酸與甜味氨基酸占風味氨基酸的68.95%，使紫云紅芯薯具有了獨特的香甜風味。

食物中必需氨基酸的含量與蛋白質營養價值密切相關，過剩與缺乏都會對蛋白質營養價值產生嚴重影響［31］，氨基酸比值系數（RC）、比值系數分（SRC）作為蛋白質營養價值評價的重要指標，必需氨基酸的RC值越接近1，SRC值越接近100，氨基酸的營養價值越高，營養越均衡。通過分析紫云紅芯薯塊根中RAA、RC、SRC值，發現蘇氨酸、酪氨酸+苯丙氨酸相對過剩，纈氨酸、賴氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸相對不足，蛋氨酸為紫云紅芯薯塊根中的第一限制氨基酸，蛋氨酸對氮平衡起負貢獻作用［20］，降低了SRC值的大小及紫云紅芯薯塊根的食用營養價值，SRC值為66，說明紫云紅芯薯的營養較均衡，雖與國際氨基酸平衡標準有一定差距，可通過配食芝麻、谷類、蔬菜、肉類、乳制品等均衡營養，滿足人體所需的營養學標準。

紫云紅芯薯塊根中營養品質指標含量存在差異，干物質和淀粉含量較高、還原糖含量較低，表明紫云紅芯薯塊根是適宜蒸煮的鮮食型甘薯，多種豐富的氨基酸使其具有獨特的香甜味，較高的SRC值從總體上證實了紫云紅芯薯營養價值較高。經合理膳食可彌補紅芯薯塊根中蛋氨酸、纈氨酸、賴氨酸等的不足，以滿足人體所需的營養要求。本研究通過對紫云紅芯薯塊根營養價值進行分析和評價，可為消費者在日常膳食選擇、營養搭配和紫云紅芯薯的推廣及產業化開發提供一定理論依據。

（責任編輯：胡吉鳳）

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